JP2009127128A - 垂直蒸着型マスクの製造装置及びこれを用いた垂直蒸着型マスクの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、マスクシートを引張させて固定する引張ユニットと、前記マスクシート及び前記マスクシートの周囲領域に密着されるマスクフレームを接合する溶接手段が含まれ、前記引張ユニットは、前記マスクシートを支持する多数のクランプと、前記多数のクランプとそれぞれ連結され、前記連結された多数のクランプに引張力を加えて前記クランプによって固定されたマスクシートを平らに固定させる多数の引張手段が含まれて構成される。
【選択図】図3
Description
このような問題は大面積の基板を蒸着する際に更に深刻になるが、これは蒸着が行われる基板の大きさが増加するにつれて、それに対応するマスクの大きさも増加し、マスクの自体重量によるマスク中央部の垂れ現象がより一層深刻になるからである。
図1及び図2を参照すれば、マスク10は所定パターンの開口部12が形成されたマスクシート11と、前記マスクシート11を固定させるためのマスクフレーム13とからなる。
このとき、前記マスク10は前記マスクシート11とマスクフレーム13を、マスク製造装置を通じて溶接することで製造される。
即ち、前記マスク製造装置はマスクシート11の縁領域をクランプ(図示せず)で固定し、前記クランプに固定されたマスクシート11をマスクフレーム13に接合させた後、前記接合された領域を溶接してマスクを製造する。
従って、前記マスクシート11とマスクフレーム13との間の溶接線が直線にならず、曲線15を形成し、これにより前記マスクフレーム13によってマスクシート11を支持する地点の領域が異なる。その結果、前記マスクシート11に形成された開口部12の位置が既存に設計した領域に形成されない。
このとき、前記マスク10を用いて基板上に形成する薄膜パターンが均一に形成されず、基板上に形成される薄膜の位置が基板の設定した位置に形成されないという問題点がある。
ここで、前記第2プレート上には前記第2キャリアを前記引張ユニット方向と垂直方向へ移動させるための第3ガイドレールが更に形成されることができ、前記第1ガイドレールはマスク垂直移送部の下部面からマスクフレーム垂直移送部の下部面まで平行な一対の溝が形成されたガイドで形成され得る。
また、前記第2吸着部材には、ガラス基板を吸着させる少なくとも1つ以上の吸着口と、前記ガラス基板の周囲にマスクフレームを貼り合わせるマスクフレーム吸入部が含まれ得る。
更に、前記溶接手段はレーザ溶接機で実現されることができ、前記マスクシート垂直移送部及びマスクフレーム垂直移送部は連結部材により連結されて同時に移動され得る。
また、前記マスクシート及びマスクフレームの垂直蒸着時に前記マスクシートが歪むのを防止するために前記マスクシートを引張させて固定させることで、大面積の基板に適用される大面積のマスクを歪むことなく製造できる。
更に、本発明によって製造されたマスクを用いて基板上に薄膜を形成する場合、生産性を向上させることができる。
図3を参照すれば、本発明の第1実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置100は、マスクシートを垂直に移送するマスクシート垂直移送部と、前記マスクシートに対応するマスクフレームを垂直に移送するマスクフレーム垂直移送部と、前記移送されたマスクシート及びマスクフレームを溶接してマスクを製造するマスク製造部とから構成される。
図3に示す実施形態の場合、前記マスク製造領域120はマスク垂直移送領域110及びマスクフレーム垂直移送領域130の間の領域に位置し、各移送領域110、130で垂直に移送されるマスクシート及びマスクフレームの提供を受けてこれを溶接する工程を行う。
前記多数のクランプ122は、図3に示すように、地面に対して垂直及び水平方向に形成され、前記マスクシートの縁領域を固定させる。
また、前記マスク製造領域120には前記マスクシートとマスクフレームを溶接するための溶接手段124が備えられる。このとき、前記溶接手段124は一実施形態であって、レーザ溶接機で形成されることができる。
このとき、前記第1ガイドレール141はマスクシートを図3に示すように、左、右へ移送させるためのレールであって、これはマスクシート垂直移送領域110からマスク製造領域120を経てマスクフレーム垂直移送領域130まで延びている。
また、前記第1プレート114上には前記第1キャリア113を前、後方向へ移動させるために第2ガイドレール142が形成され、これは前記第1キャリア113が設置された第1プレート114の前面から後面まで平行な一対の溝が形成されたガイドで形成されることができる。
また、前記第2プレート138上には前記第2キャリア137を前、後方向へ移動させるために第3ガイドレール143が形成される。これは前記第2キャリア137が設置された第2プレート138の前面から後面まで平行な一対の溝が形成されたガイドで形成されることができる。
ただし、図3と重複する構成要素については、その説明を省略する。
前記図4に示す第2実施形態は、図3に示した実施形態の構成と全体的に同一である。
しかしながら、マスクシート垂直移送領域210内の第1プレート214とマスクフレーム垂直移送領域230内の第2プレート238(図示せず)が連結部材244によって互いに連結されて左、右移動が同時に行われるという点で差がある。
一例として、前記第1キャリア213によりマスクシートがマスク製造領域220に移送されれば、これと同時に、前記第2キャリア237はマスクフレーム垂直移送領域230に位置する。逆に、前記第2キャリア237によりマスクフレームがマスク製造領域220に移送されれば、これと同時に、前記第1キャリア213はマスクシート垂直移送領域210に位置する。
このために、前記第1プレート214と第2プレート238は互いに連動して移動されるため、1つのモータのみ用いて第1プレート214と第2プレート238を同時に移動させることができる。
即ち、一実施形態として図4に示すように、前記第1プレート214の右側面に形成された第1モータ235及び第1ボールスクリュー217のみ用いて第1プレート214と第2プレート238を同時に左、右へ移動させることができる。
図5a〜図5hは、図4に示した本発明の第2実施形態による垂直蒸着型マスクの製造装置を用いたマスクの製作方法を示す段階毎の斜視図であり、図6は、貼り合わされたマスクシートとマスクフレームの断面図である。
このとき、前記1吸着部材211を備えた第1キャリア213を第1テーブル291側に移動させるためには、第1モータ215を用いて第1ボールスクリュー217を駆動させて、前記第1キャリア213と結合された第1プレート214が第1ガイドレール241を介してマスクシート垂直移送領域に移動される。
その後、第2モータ216を用いて第2ボールスクリュー218を駆動させて前記第1キャリア213を、第2ガイドレール242を介して第1テーブル291側に位置させる。
このとき、前記第1キャリア213と結合される前記第1プレート214は前記第1キャリア213の上側に位置する前記第1吸着部材211を90゜回転させる動作も行う。
前記第1吸着部材211にマスクシート250が吸着され、前記第1キャリア213の上側に位置する前記第1吸着部材211が90゜回転すれば、前記マスクシート250が吸着された第1キャリア213をマスク製造領域に位置する引張ユニット225に移送させるために、一旦マスクシート垂直移送部210の後面に移動させる。
これは第1モータ215を用いて第1ボールスクリュー217を駆動させて、第1プレート214を第1ガイドレール241を介して移動させる。これにより、マスクシート250を多数のクランプ222が形成された引張ユニット225の後面に位置させることができる。その後、第2モータ216を用いて第2ボールスクリュー218を駆動させて、前記第1キャリア213に備えられた第1吸着部材211に吸着されたマスクシート250を、第2ガイドレール242を介して多数のクランプ222の間に位置させる。
ただし、前記マスクシート250が多数のクランプ222により固定される場合、前記マスクシート250が吸着されていた第1吸着部材211から前記マスクシート250は脱着される。
前記多数のクランプ222にマスクシート250が固定されれば、第2モータ216を用いて第1キャリア213を引張ユニット225の後面に移動させ、第3モータ239を用いて第2吸着部材231が備えられた第2キャリア237をマスクフレーム260が載置された第2テーブル292側に位置させる。
このとき、前記第2キャリア237と結合される前記第2プレート238は、前記第2キャリア237の上側に位置する前記第2吸着部材231を90゜回転させる動作も行う。
その後、前記第2吸着部材231の外郭に形成された多数のマスクフレーム固定ブロック236を用いて、マスクフレーム260がマスクフレーム吸入部235から脱着したり、移動したりするのを防止する。即ち、マスクフレーム吸入部235にマスクフレーム260が吸着されれば、固定ブロック236の内部に備えられたシリンダが固定ブロック236の外部に突出して、マスクフレーム260がマスクフレーム吸入部235から脱着したり、移動したりするのを防止する。
前記第2吸着部材231を介してマスクフレーム260が吸着された第2キャリア237をマスクフレーム垂直移送領域の後面に移動させるために、第3モータ239を用いて第3ボールスクリューを駆動させて前記第2キャリア237を、第3ガイドレール243を介して移動させる。
その後、第3モータ239を用いて前記第2キャリア237を引張ユニット225側に移動させることで、前記多数のクランプ222により固定されたマスクシート250と前記第2吸着部材231により吸着されたマスクフレーム260を接触させる。
また、マスクフレーム260とマスクシート250をより容易に整列させるために、マスクフレーム260の後面に配置されたガラス基板233に形成されたアラインマーク234をマスクシート250に形成されたアラインホール251の中央領域に位置させる。
前記溶接はマスクシート250とマスクフレーム260の接合面270で行われ、このような溶接は一例として点溶接で行われ得る。前記点溶接は図示した矢印(→)方向のように、マスクシート250と隣接する接合面270でマスクフレーム260と隣接した接合面270の方向へ実施できる。これは溶接時の熱膨脹によるマスクフレーム260及びマスクシート250の変化を最小化させるためである。
最後に、図5hを参照すれば、マスクシート250とマスクフレーム260を溶接してマスク290を製造すれば、マスクシートを固定させたクランプ222からマスクシート250を脱着させる。その後、第3モータ239を用いて第2キャリア237を前記クランプ222が備えられた引張ユニット225の後面に移動させる。
そして、マスクフレーム垂直移送領域230の下端部に備えられたフレーム用ローダ280を用いて、マスク290をマスクフレーム吸入部235から脱着させ、最終的に前記マスク290を垂直蒸着型マスク製造装置の外部に移送させる。
図6に貼り合わされたマスクシートとマスクフレームの断面図を示す。
ただし、図7に示す実施形態は、図3及び図4を通じて説明した第1及び第2実施形態と比較すると、引張ユニットの構造が多少変更されたことを除けば、全て同一である。そのため、説明の便宜上、図3及び図4と重複する構成要素については、その説明を省略する。
前記引張力測定手段324は、前記引張手段323から供給される空圧による引張力を測定して、クランプ322に伝達される引張力を測定する役割を果たす。
このとき、前記引張力測定手段324は、前記クランプ322の引張力の変化を感知する圧電素子(図示せず)と、前記測定されたクランプの引張力が予め設定された値と異なる場合、前記引張手段323に供給される空圧を調節する電空レギュレータ(図示せず)が含まれて構成される。
前記引張力測定手段324により測定されたクランプ322の引張力が設定された値と異なるように測定されれば、電空レギュレータから引張手段323に供給される空圧を調節してクランプ322の引張力を調節できる。
112 吸着口
113 第1キャリア
114 第1プレート
115 第1モータ
116 第2モータ
117 第1ボールスクリュー
121 フレーム
122 クランプ
123 引張手段
124 溶接手段
131 第2吸着部材
132 吸着口
133 ガラス基板
134 アラインマーク
135 マスクフレーム吸入部
136 マスクフレーム固定ブロック
137 第2キャリア
138 第2プレート
Claims (19)
- マスクシートを引張させて固定する引張ユニットと、
前記マスクシート及び前記マスクシートの周囲領域に密着されるマスクフレームを接合する溶接手段が含まれ、
前記引張ユニットは、
前記マスクシートの縁領域を支持する多数のクランプと、
前記多数のクランプとそれぞれ連結され、かつ、前記連結された多数のクランプに引張力を加えて前記マスクシートを平らに固定させる多数の引張手段が含まれて構成されることを特徴とする垂直蒸着型マスクの製造装置。 - 前記それぞれのクランプと引張手段との間には前記クランプの引張力を測定する引張力測定手段が更に備えられることを特徴とする請求項1に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
- 前記引張力測定手段は、
前記クランプの引張力の変化を感知する圧電素子と、前記測定されたクランプの引張力が既に設定された値と異なる場合、前記引張手段に供給される空圧を調節する電空レギュレータが含まれて構成されることを特徴とする請求項2に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。 - 前記マスクシートを立てられた状態で前記引張ユニットに移送するマスクシート垂直移送部が更に含まれ、
前記マスクシート垂直移送部は、
前記マスクシートを移送する第1キャリアと、
前記第1キャリアの上側に位置し、マスクシートを吸着する第1吸着部材と、
前記第1キャリアを前記引張ユニット方向へ移動させる第1ガイドレールと、
前記第1キャリア及び第1ガイドレールの間に結合され、前記第1キャリアの上側に位置する前記第1吸着部材を90゜回転させる第1プレートが含まれて構成されることを特徴とする請求項1に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。 - 前記第1プレート上には前記第1キャリアを前記引張ユニット方向と垂直方向へ移動させるための第2ガイドレールが更に形成されることを特徴とする請求項4に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
- 前記第1吸着部材の前面には前記マスクシートを吸着させる少なくとも1つの吸着口が形成されることを特徴とする請求項4に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
- 前記マスクシート垂直移送部及びマスクフレーム垂直移送部を連結させ、前記マスクシート垂直移送部及びマスクフレーム垂直移送部を同時に移動せしめる連結部材を更に含むことを特徴とする請求項4に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
- 前記マスクフレームを立てられた状態で前記引張ユニットに移送するマスクフレーム垂直移送部が更に含まれ、
前記マスクフレーム垂直移送部は、
前記マスクフレームを移送する第2キャリアと、
前記第2キャリアの上側に位置し、マスクフレームを吸着する第2吸着部材と、
前記第2キャリアを前記引張ユニット方向へ移動させる第1ガイドレールと、
前記第2キャリア及び第1ガイドレールの間に結合され、前記第2キャリアの上側に位置する前記第2吸着部材を90゜回転させる第2プレートが含まれて構成されることを特徴とする請求項1に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。 - 前記第2プレート上には前記第2キャリアを前記引張ユニット方向と垂直方向へ移動させるための第3ガイドレールが更に形成されることを特徴とする請求項8に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
- 前記第1ガイドレールはマスク垂直移送部の下部面からマスクフレーム垂直移送部の下部面まで平行な一対の溝が形成されたガイドで形成されることを特徴とする請求項8に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
- 前記第2吸着部材には、
ガラス基板を吸着させる少なくとも1つの吸着口と、
前記ガラス基板の周囲にマスクフレームを貼り合わせるマスクフレーム吸入部が含まれることを特徴とする請求項8に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。 - 前記ガラス基板にはマスクシートとマスクフレームを整列させるための少なくとも1つのアラインマークが形成されることを特徴とする請求項11に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
- 前記マスクシート垂直移送部及びマスクフレーム垂直移送部を連結させ、前記マスクシート垂直移送部及びマスクフレーム垂直移送部を同時に移動せしめる連結部材を更に含むことを特徴とする請求項8に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
- 前記第2吸着部材には前記マスクフレーム吸入部に吸着されたマスクフレームの脱着を防止するために多数のマスクフレーム固定ブロックが更に備えられることを特徴とする請求項11に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
- 前記マスクフレーム固定ブロックの内部には前記マスク固定ブロックの外部に突出可能なシリンダが備えられることを特徴とする請求項14に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
- 前記溶接手段はレーザ溶接機であることを特徴とする請求項1に記載の垂直蒸着型マスクの製造装置。
- 第1吸着部材が備えられた第1キャリアをマスクシート垂直移送領域に位置させる段階と、
前記第1キャリアの前記第1吸着部材を90゜回転させて第1テーブル上に位置するマスクシートを前記第1吸着部材に吸着させる段階と、
前記第1キャリアの前記第1吸着部材を90゜昇回転させた後、前記第1吸着部材に吸着されたマスクシートをマスク製造領域に位置する引張ユニットの後面に移送させる段階と、
前記引張ユニットにマスクシートを引張させて固定させる段階と、
前記マスクシートの後面にマスクフレームを付着させるために第2吸着部材が備えられた第2キャリアをマスクフレーム垂直移送領域に移送させる段階と、
前記第2キャリアの前記第2吸着部材を90゜回転させて第2テーブル上に位置するマスクフレームを前記第2吸着部材に吸着させる段階と、
前記第2キャリアの前記第2吸着部材を90゜回転させた後、前記第2吸着部材に吸着された前記マスクフレームを前記マスク製造領域に位置するマスクシートの後面に移送させる段階と、
前記マスクシートの後面に移送された前記マスクフレームと前記マスクシートの接合面を溶接させる段階と
を含む垂直蒸着型マスクの製造方法。 - 前記引張ユニットにマスクシートを引張させて固定させる段階は、多数のクランプによって前記マスクシートの縁を固定させた後、前記引張ユニットの引張手段を用いて前記マスクシートを引張させることを特徴とする請求項17に記載の垂直蒸着型マスクの製造方法。
- マスクシートを引張させて固定する引張ユニットと、
前記マスクシートを立てられた状態で前記引張ユニットに移送するマスクシート垂直移送部と、
マスクフレームを立てられた状態で前記引張ユニットに移送するマスクフレーム垂直移送部と、
前記マスクシート及び前記マスクシートの周囲領域に密着されるマスクフレームを接合する溶接手段が含まれ、
前記引張ユニットは、
前記マスクシートを支持する多数のクランプと、
前記多数のクランプとそれぞれ連結され、前記連結された多数のクランプに引張力を加えて前記クランプによって固定されたマスクシートを平らに固定させる多数の引張手段が含まれ、
前記マスクシート垂直移送部は、
前記マスクシートを移送する第1キャリアと、
前記第1キャリアの上側に位置し、マスクシートを吸着する第1吸着部材と、
前記第1キャリアを前記引張ユニット方向へ移動させる第1ガイドレールと、
前記第1キャリア及び第1ガイドレールの間に結合され、前記第1キャリアの上側に位置する前記第1吸着部材を90゜回転させる第1プレートが含まれ、
前記マスクフレーム垂直移送部は、
前記マスクフレームを移送する第2キャリアと、
前記第2キャリアの上側に位置し、マスクフレームを吸着する第2吸着部材と、
前記第2キャリアを前記引張ユニット方向へ移動させる第1ガイドレールと、
前記第2キャリア及び第1ガイドレールの間に結合され、前記第2キャリアの上側に位置する前記第1吸着部材を90゜回転させる第2プレートが含まれる垂直蒸着型マスクの製造装置。
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